牺牲阳极

船舶防腐:什么时候用铝阳极代替锌阳极?

2021-11-19 11:04:21 admin

对大多数船艇来说,每年的保养工作大致是相同的,都会包含拖船、动力装置清洗、甚至是偶尔的刮擦。另外,船体外壳刷一层新的防污漆并更换锌块(学名为锌合金牺牲阳极,简称锌阳极,俗称“锌块”)更是不可或缺的一步。

大多数船艇所有者,在定期保养的时候基本上重复上一次的工作:重复购买相同的品牌,这样可以减少保养消耗的时间,并简化工作流程。关于船艇的保养,外壳防腐是重中之重,下面有几个关于船舶防腐有关的问题,需要各位船东了解。

牺牲阳极、铝阳极、锌阳极


一、什么材料对环境更友好?

如今科技发展愈发迅速,各种新材料层出不穷,但是不同的材料对环境影响不同。作为地球的一份子,难道我们不应该选用环境友好的材料,为我们赖以生存的地球环境做出自己的贡献吗?

水可能看起来是蓝色的,但我们需要保持它的“绿色”。

当我们寻找方法最大限度地保护我们的船体免受海洋生物的影响时,也应该考虑减少有毒物质渗入海洋,因此,底漆的化学成分也在不断进化,以减少有害物质的排放。

二、牺牲阳极也需要重新考虑

最近的研究表明,锌阳极这种最常见的阳极材料,在布置比较密集时产生的有毒物质会积聚在码头下。因为常规锌阳极都含有少量的镉,这是一种有毒重金属,即使少量也是有毒的,镉在一些国家实际上是被禁止添加的。阳极是被牺牲消耗的,他们的产物是金属离子,会融入大海中,因此会进入海洋动植物中,使其中毒。

各地的环境监管机构都在关注这些金属的影响——我们有必要用这些有毒物质仅仅是为了防腐而污染地球家园吗?

三、为什么需要牺牲阳极?

我们需要牺牲阳极来防止腐蚀对船舶的侵害,当不同的金属相互靠近,并被电解质(如盐水)包围时,就会发生腐蚀,这是常见的电偶腐蚀。大多数船的水下设备至少包含有两种不同的金属,大多数为不锈钢部件,但也有不少青铜构件。舷外和船尾驱动都有不锈钢和铝制构件。任何两种不同的金属都可以形成原电池,并产生电流,这会造成其中一种金属腐蚀。这种电流并不总是有害的,如果进行合理设计,就会被我们加以利用。我们常常将此设计成一个特制的电池,以此来保护船体不受腐蚀。但究竟应该如何设计呢,下面我们来简要介绍一下。

任何两种金属在海水中接触会形成一个低压电池,其中一种金属会因此而慢慢地被破坏。从一种金属流出的电流会导致这部分金属被腐蚀,而流入的另一种金属则会被保护。为了避免我们想要保护的部件被腐蚀,需要安装额外的金属,使其成为阳极或负极,连接到船体和船的水下部分。这种新的金属阳极是导电的,它会成为电流流出的部分,自己被腐蚀,我们想要保护的部件会受到保护。这种额外的金属表现出忘我的英雄行为,牺牲自己来保护其它金属。与青铜或不锈钢设备部件不同,这些阳极价格低廉且易于更换。

船舶界使用阳极已经有几十年的历史了,几乎所有的船只都会需要牺牲阳极。

四、锌阳极的替代品

牺牲阳极一般是一种特殊的金属合金材料,它具有非常高的活性。现在出现了一种新的铝合金阳极,它比已经存在了几十年的普通锌/镉合金阳极更环保。这种新型铝合金具有更佳的性能和环境友好度,而且不含任何有毒成分。

铝对自然界来说是一种友好的金属。更重要的是,它的性能也是非常出色的,以kg为单位计算,它的电容量几乎是锌的三倍。测试表明,相同重量的铝阳极提供的保护比同等重量的锌阳极至少长50%,而且铝阳极没有有毒成分。

锌阳极的毒性正引起监管机构的注意,因为人们对环境的担忧日益增长,而且现在有了更安全的替代品。据报道,美国马里兰州将禁止使用锌阳极,其它沿海各州也在考虑采取类似举措。

五、用于淡水或微咸水的阳极

经常在低盐度海水和淡水中航行的船只,当停泊在低盐度水域时,必须使用铝阳极,因为锌阳极在低盐度下远不如铝阳极有效。长期航行在淡水中的船艇必须使用镁阳极,其它金属根本无法在淡水中有效发挥作用。

铝阳极也更轻,在重量只有锌阳极一半的情况下,也能起到同样的防腐作用。

铝阳极曾经价格更高,但近年来铝价格已经低于锌价格,铝阳极具有成本上的优势。使用铝阳极,船可以得到更好的保护,更长的阳极寿命,而且不含镉,船和环境都得到了更好的保护。

六、要记住的要点

1、阳极应定期检查:消耗太快或太慢意味着一定有问题。消耗缓慢可能意味着连接系统不完整,或阳极金属选择不当。记住:淡水中只有镁阳极可用,而铝阳极可同时在咸水、微咸水中工作。

2、时常清洁安装螺柱,使用砂纸或钢丝刷打磨光滑。

3、一年内阳极完全消耗说明阳极材料太少,需要安装更多的阳极。

4、阳极可以在水下更换,但大多数造船商建议在坞修时陆上更换阳极,以确保阳极安装安全,并确保清洁。

5、阳极必须可靠连接到被保护结构,以确保所有金属部件都受到保护。由于电流较小,需要较重的电线而不是较轻的电线。


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